Zat dan Perubahannya

Dengan adanya perubahan iklim di dunia saat ini, mengakibatkan suhu secara global mengalami peningkatan. Kenaikan suhu ini mengakibatkan lapisan es di wilayah kutub meleleh. Hal ini dapat mendatangkan bencana di Bumi. Mengapa es bisa meleleh? Apa yang sebenarnya terjadi pada saat es meleleh? Bagaimana cara kita memperlambat proses melelehnya es?

Dalam bab ini, kalian akan mempelajari zat dan perubahannya, di antaranya mengenai perubahan suhu, berbagai sifat zat dan perubahan isika dan kimia. Kalian juga akan menyelidiki faktor-faktor apa saja yang memengaruhi waktu melelehnya es.

Wujud Zat dan Model Partikel

Jenis Wujud Zat

Materi adalah sesuatu yang mempunyai massa dan dapat menempati suatu ruang.

Menurut, wujudnya materi dibedakan atas zat pada, zat cair dan zat gas.

• Contoh zat padat: meja, kursi dan bohlam
• Contoh zat cair: minyak, air dan alkohol
• Contoh zat gas: udara, asap dan uap air

Setiap zat memiliki sifat yang berbeda.

Sifat Zat Padat:

• Mempunyai bentuk dan volume tertentu,
• Jarak antar partikel zat padat sangat rapat,
• Partikel-partikel pada zat padat tidak dapat bergerak bebas.

Sifat Zat Cair:

• Mempunyai volume tertentu, tetapi tidak mempunyai bentuk yang tetap, bergantung pada media yang digunakan,
• Jarak antar partikel zat cair lebih renggang,
• Partikel-partikel pada zat cair dapat bergerak bebas namun terbatas.

Sifat Zat Gas:

• Tidak mempunyai volume dan bentuk tertentu, 
• Jarak antar partikel zat gas sangat renggang,
• Partikel-partikel pada zat gas dapat bergerak bebas.

Perbedaan sifat antara tiga wujud zat ini dapat dijelaskan melalui model partikel. 

Partikel adalah bagian terkecil yang ada dalam materi.

Partikel-partikel yang ada dalam materi ini, selalu bergerak dan ada tarikan antara partikel yang satu dengan partikel lainnya.

Difusi adalah pergerakan partikel dari daerah yang partikelnya lebih banyak ke tempat yang lebih sedikit sampai keadaannya seimbang.

Ketika partikel saling bertumbukan maka bau menjadi menyebar karena bercampur dengan partikel lainnya, ini lah yang terjadi ketika kalian bisa mencium bau-bauan yang ada dimanapun itu.

Menurut Sari (dosenbiologi.com, 30 September 2020):

Manusia dapat mendeteksi 2000-4000 jenis bau yang ada di dunia.

Perubahan Wujud Zat

Seorang filsuf bernama Heraclitus mengatakan bahwa:

Satu-satunya hal yang tetap dalam hidup adalah perubahan itu sendiri.

Semua hal pasti akan berubah termasuk materi.

Ada 4 hal yang akan kita pelajari yaitu:

• Meleleh dan Membeku
• Menguap dan Mengembun
• Menyublim dan Mengkristal
• Titik Leleh dan Titik Didih

Meleleh dan Membeku

Dalam hal perubahan pada zat padat, panas dari api atau dari lingkungan sekitar membuat partikel-partikel dalam zat padat bergetar lebih cepat sehingga terbentuk sedikit ruang antara partikel.

Dengan panas yang terus diberikan, maka ikatan antara partikel lama kelamaan akan berkurang kekuatannya sehingga terbentuklah zat cair.

Hal tersebut yang disebut dengan meleleh.

Kebalikannya, apabila air disimpan dalam suhu yang sangat dingin, maka air tersebut akan membeku dan berubah wujud dari zat cair (air) menjadi zat padat, yaitu berupa es.

Ketika air kehilangan energi panas karena didinginkan (artinya panas dari air keluar kepada udara dingin di sekitarnya), maka partikel-partikel air bergerak lebih lambat dan saling mendekat sampai terbentuk ikatan yang lebih kuat antara partikel dan partikel tidak dapat bergerak lagi.

Bila digambarkan akan seperti ini:

Perubahan Wujud Meleleh dan Membeku

Menguap dan Mengembun

Ketika memasak air dalam panci akan muncul gelembung, saat muncul gelembung di mana air naik ke permukaan lalu dilepaskan ke udara berupa uap air itu disebut sebagai peristiwa mendidih.

Saat air yang merupakan zat cair, berubah menjadi uap air, yang merupakan gas, disebut sebagai proses menguap.

Kebalikan dari proses menguap disebut mengembun atau kondensasi yakni ketika panas dari gas yang terbentuk berpindah ke udara di sekitarnya, karena kehilangan energi panas, maka gas berubah menjadi zat cair.

Menyublim dan Mengkristal

Perubahan dari padatan yang dipanaskan, sampai menjadi gas, tanpa melalui tahapan menjadi cairan, disebut menyublim.

Proses kebalikan dari menyublim, disebut sebagai mengkristal yakni merupakan perubahan wujud dari gas langsung menjadi padatan.

Titik Leleh dan Titik Didih

Titik leleh adalah temperatur atau suhu pada saat suatu padatan berubah menjadi cairan.

Titik beku adalah suhu pada saat suatu cairan berubah menjadi padatan.

Baik titik leleh maupun titik beku memiliki titik yang sama yaitu 0 derajat celcius.

Tetapi bukan berarti setiap materi memiliki titik leleh dan titik beku yang sama pada 0 derajat celcius.

Titik didih adalah suhu ketika cairan mengalami proses mendidih, dilepaskan ke udara dalam bentuk gas.

Untuk titik didih, tidak semua materi memiliki titik didih yang sama.

Titik Leleh dan Titik Didih Beberapa Materi

Perubahan Fisika, Perubahan Kimia, Siklus Air

Perubahan Fisika

Perubahan fisika adalah perubahan zat yang tidak disertai dengan terbentuknya zat baru. Contohnya adalah es mencair.

Perubahan Kimia

Perubahan kimia adalah perubahan zat yang dapat menghasilkan atau membentuk zat baru dengan sifat kimia yang berbeda dengan zat asalnya dan bersifat ireversibel.

Ireversibel artinya tidak dapat kembali ke bentuk semula.

Contohnya singkong menjadi tapai.

Pada saat perubahan kimia terjadi, ilmuwan Sains menyebut bahwa reaksi kimia telah terjadi.

Ada empat tanda-tanda terjadinya reaksi kimia, yaitu:

• Ada perubahan warna
• Terbentuk gas
• Terbentuk endapan
• Ada perubahan energi

Siklus Air

Proses siklus air:

• Air pada laut dan permukaan Bumi yang menguap oleh panas Matahari (Evaporasi)
• Uap air mengumpul di angkasa dan terjadi proses pengembunan hingga terbentuk awan (Kondensasi)
• Awan terbawa oleh angin dan saling menumpuk hingga berada di puncak gunung
• Awan yang tidak dapat menampung uap air lagi menurunkan embun air atau hujan (Presipitasi)
• Air mengalir ke gunung, hutan, dan permukaan Bumi lainnya kemudian berakhir kembali ke laut

Kerapatan Zat

Menentukan Massa Jenis Suatu Benda

Secara konsep IPA, konsep yang membedakan keadaan partikel-partikel dalam hal kerapatannya dalam suatu materi disebut sebagai kerapatan atau massa jenis.

Massa jenis adalah pengukuran massa setiap satuan volume benda.

Massa jenis suatu benda bergantung pada massa dan volume benda.

Rumus untuk mencari massa jenis adalah:

Keterangan:
ρ = massa jenis (kg/m3)

m = massa (kg)

v = volume (m3)

Contoh soal:

Suatu balok dengan massa 120 gr memiliki panjang 6 cm, lebar 4 cm dan tinggi 3 cm. Tentukan massa jenis balok tersebut!

Penyelesaian:

Diketahui: m = 120 gr, p = 6 cm, l = 4 cm, t = 5 cm

Ditanya: ρ = ?

Jawab:

Mengapung dan Tenggelam

Kenapa bisa ada benda yang mengapung dan tenggelam?

Jawabannya adalah tergantung dari massa jenis benda berbanding dengan massa jenis cairan.

Benda akan mengapung apabila massa jenis benda lebih kecil daripada massa jenis cairan.

Sebaliknya, benda akan tenggelam apabila massa jenis benda lebih besar daripada massa jenis cairan.

Demikianlah materi Bab 2 Zat dan Perubahannya semoga dapat menjadi salah satu sumber belajar yang dapat kamu gunakan.